受限效应对蛋白质二聚化动力学与热力学的影响
软凝聚态物质
2015-05-13 v1 统计力学
摘要
在细胞中，蛋白质复合物的形成依赖于其单体之间的特定相互作用。即使没有特定相互作用，分子拥挤导致的排除体积效应也会引起分子间的关联。在拥挤的细胞环境中，这些效应如何相互交织？我们研究了模型同源二聚体的二聚化，包括单体自由以及单体彼此束缚两种情况。我们考虑了一种结构化环境：两个单体首先扩散进入大小为的空腔，然后在空腔内折叠并结合。折叠与结合的模拟使用了基于简化拓扑的模型进行分子动力学模拟。细胞中的受限效应由有效分子浓度描述。我们发现了双态耦合的折叠与结合行为。我们表明，二聚化的最大速率出现在有效分子浓度 mM处，这是一个相关的细胞浓度。相比之下，对于束缚链，当时速率保持在平台期，但当时则急剧下降。在自由和束缚两种情况下，模拟得到的二聚化速率与热力学稳定性随有效分子浓度的变化均与实验观测吻合良好。此外，本文还对受限效应对二聚化的影响进行了理论论证。
引用
@article{arxiv.0903.0327,
title = {Confinement Effects on the Kinetics and Thermodynamics of Protein Dimerization},
author = {Wei Wang and Wei-Xin Xu and Y. Levy and E. Trizac and P. G. Wolynes},
journal= {arXiv preprint arXiv:0903.0327},
year = {2015}
}